【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 232】2016.12.08
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【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 232】2016.12.08 – अगर अभिक्रिया के दौरान तापमान में अत्यधिक वृद्धि हो जाए, तो इसका क्या प्रभाव पड़ता है? जवाब देने के बाद ही संदर्भ उत्तर दिखाई देंगे; महत्वपूर्ण बिंदुओं का उत्तर देने पर ही अंक मिलेंगे। अभिक्रिया के दौरान तापमान में होने वाली वृद्धि को मुख्य रूप से हीटिंग फर्नेस के निकास बिंदु पर तापमान को नियंत्रित करके, एवं कैटलिस्ट लेयरों के बीच उपस्थित ठंडी हाइड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-उत्सर्जक अभिक्रिया है; अभिक्रिया आगे बढ़ने के साथ, उत्पन्न होने वाली ऊष्मा में भी वृद्धि होती जाती है। इसलिए, औद्योगिक हाइड्रोजनीकरण उपकरणों में, रिएक्टर की अक्षीय दिशा में कैटालिस्ट बेड का तापमान बढ़ जाता है। जब अभिक्रिया के दौरान तापमान बहुत अधिक बढ़ जाता है एवं इस पर नियंत्रण नहीं रखा जा पाता, तो निम्नलिखित परिणाम हो सकते हैं: (1) रिएक्टर के अंदर उच्च तापमान वाला क्षेत्र बन जाता है। अभिक्रिया प्रवाह, उच्च तापमान क्षेत्र में तीव्र रूप से अभिक्रिया करता है; बड़े आकार के अणु लगातार टूटते रहते हैं, जिससे और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है एवं तापमान और भी बढ़ जाता है। ऐसे ही दुष्चक्र के कारण तापमान अनियंत्रित हो जाता है, जिससे गं (2) संचालन के समय बढ़ने के साथ, उत्प्रेरक धीरे-धीरे निष्क्रिय हो जाता है। इसकी भरपाई के लिए यदि अभिक्रिया का तापमान बढ़ाया जाता है, तो उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उत्प्रेरक जल्दी ही अपने अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक पहुँच जाता है, जिसके कारण उत्प्रेरक को काम करना बंद करना पड़ जाता है। इस समय, रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित कम तापमान वाले क्षेत्रों में मौजूद उत्प्रेरकों की गतिविधि अभी भी उच्च है; लेकिन इनका पूरा उपयोग नहीं किया जा रहा है। इस कारण उपकरण की दक्षता कम हो जाती है। (3) यह उत्पाद की गुणवत्ता एवं चयनात्मकता के लिए हानिकारक है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन-आधारित नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाएँ ऊष्मागतिकीय संतुलन द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब अभिक्रिया का तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो संतुलन अनुपात कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण की दरें कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत हाइड्रोक्रैकिंग अभिक्रिया में, उच्च अभिक्रिया तापमान से द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण मध्यम आवश्ईकता वाले तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है। 2016 के प्रश्नोत्तर संग्रह (दिसंबर तक अपडेटेड) – http://bbs.hcbbs.com/thread-1597792-1-1.html“2016 हैचुआन टॉप 10 सदस्यों का चयन” कार्यक्रम के लिए प्रायोजकों की तलाश – http://bbs.hcbbs.com/thread-1628108-1-1.html
(स्रोत: हैचुआन रसायन फोरम)
अभिक्रिया के दौरान तापमान में होने वाली वृद्धि को मुख्य रूप से हीटिंग फर्नेस के निकास बिंदु पर तापमान को नियंत्रित करके, एवं कैटलिस्ट लेयरों के बीच उपस्थित ठंडी हाइड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-उत्सर्जक अभिक्रिया है; अभिक्रिया आगे बढ़ने के साथ, उत्पन्न होने वाली ऊष्मा में भी वृद्धि होती जाती है। इसलिए, औद्योगिक हाइड्रोजनीकरण उपकरणों में, रिएक्टर की अक्षीय दिशा में कैटालिस्ट बेड का तापमान बढ़ जाता है। जब अभिक्रिया के दौरान तापमान बहुत अधिक बढ़ जाता है एवं इस पर नियंत्रण नहीं रखा जा पाता, तो निम्नलिखित परिणाम हो सकते हैं: (1) रिएक्टर के अंदर उच्च तापमान वाला क्षेत्र बन जाता है। अभिक्रिया प्रवाह, उच्च तापमान क्षेत्र में तीव्र रूप से अभिक्रिया करता है; बड़े आकार के अणु लगातार टूटते रहते हैं, जिससे और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है एवं तापमान और भी बढ़ जाता है। ऐसे ही दुष्चक्र के कारण तापमान अनियंत्रित हो जाता है, जिससे गं (2) संचालन के समय बढ़ने के साथ, उत्प्रेरक धीरे-धीरे निष्क्रिय हो जाता है। इसकी भरपाई के लिए यदि अभिक्रिया का तापमान बढ़ाया जाता है, तो उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उत्प्रेरक जल्दी ही अपने अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक पहुँच जाता है, जिसके कारण उत्प्रेरक को काम करना बंद करना पड़ जाता है। इस समय, रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित कम तापमान वाले क्षेत्रों में मौजूद उत्प्रेरकों की गतिविधि अभी भी उच्च है; लेकिन इनका पूरा उपयोग नहीं किया जा रहा है। इस कारण उपकरण की दक्षता कम हो जाती है। (3) यह उत्पाद की गुणवत्ता एवं चयनात्मकता के लिए हानिकारक है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन-आधारित नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाएँ ऊष्मागतिकीय संतुलन द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब अभिक्रिया का तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो संतुलन अनुपात कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण की दरें कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत हाइड्रोक्रैकिंग अभिक्रिया में, उच्च अभिक्रिया तापमान से द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण मध्यम आवश्ईकता वाले तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है।
इस पोस्ट को अंतिम बार RSchufaqi द्वारा 2016-12-8 08:08 पर संपादित किया गया। (1) रिएक्टर के अंदर उच्च तापमान वाला अभिक्रिया क्षेत्र बन जाता है। अभिक्रिया प्रवाह, उच्च तापमान क्षेत्र में तीव्र रूप से अभिक्रिया करता है; बड़े आकार के अणु लगातार टूटते रहते हैं, जिससे और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है एवं तापमान और भी बढ़ जाता है। ऐसे ही दुष्चक्र के कारण तापमान अनियंत्रित हो जाता है, जिससे गं (2) संचालन के समय बढ़ने के साथ, उत्प्रेरक धीरे-धीरे निष्क्रिय हो जाता है। इसकी भरपाई के लिए यदि अभिक्रिया का तापमान बढ़ाया जाता है, तो उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उत्प्रेरक जल्दी ही अपने अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक पहुँच जाता है, जिसके कारण उत्प्रेरक को काम करना बंद करना पड़ जाता है। इस समय, रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित कम तापमान वाले क्षेत्रों में मौजूद उत्प्रेरकों की गतिविधि अभी भी उच्च है; लेकिन इनका पूरा उपयोग नहीं किया जा रहा है। इस कारण उपकरण की दक्षता कम हो जाती है। (3) यह उत्पाद की गुणवत्ता एवं चयनात्मकता के लिए हानिकारक है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन-आधारित नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाएँ ऊष्मागतिकीय संतुलन द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब अभिक्रिया का तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो संतुलन अनुपात कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण की दरें कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत हाइड्रोक्रैकिंग अभिक्रिया में, उच्च अभिक्रिया तापमान से द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण मध्यम आवश्ईकता वाले तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है।
अभिक्रिया के दौरान तापमान में होने वाली वृद्धि को मुख्य रूप से हीटिंग फर्नेस के निकास बिंदु पर तापमान को नियंत्रित करके, एवं कैटलिस्ट लेयरों के बीच उपस्थित ठंडी हाइड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया एक तीव्र ऊष्मा-उत्सर्जक अभिक्रिया है; अभिक्रिया आगे बढ़ने के साथ, उत्पन्न होने वाली ऊष्मा में भी वृद्धि होती जाती है। इसलिए, औद्योगिक हाइड्रोजनीकरण उपकरणों में, रिएक्टर की अक्षीय दिशा में कैटालिस्ट बेड का तापमान बढ़ जाता है। जब अभिक्रिया के दौरान तापमान बहुत अधिक बढ़ जाता है एवं इस पर नियंत्रण नहीं रखा जा पाता, तो निम्नलिखित परिणाम हो सकते हैं: (1) रिएक्टर के अंदर उच्च तापमान वाला क्षेत्र बन जाता है। अभिक्रिया प्रवाह, उच्च तापमान क्षेत्र में तीव्र रूप से अभिक्रिया करता है; बड़े आकार के अणु लगातार टूटते रहते हैं, जिससे और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है एवं तापमान और भी बढ़ जाता है। ऐसे ही दुष्चक्र के कारण तापमान अनियंत्रित हो जाता है, जिससे गं (2) संचालन के समय बढ़ने के साथ, उत्प्रेरक धीरे-धीरे निष्क्रिय हो जाता है। इसकी भरपाई के लिए यदि अभिक्रिया का तापमान बढ़ाया जाता है, तो उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उत्प्रेरक जल्दी ही अपने अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक पहुँच जाता है, जिसके कारण उत्प्रेरक को काम करना बंद करना पड़ जाता है। इस समय, रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित कम तापमान वाले क्षेत्रों में मौजूद उत्प्रेरकों की गतिविधि अभी भी उच्च है; लेकिन इनका पूरा उपयोग नहीं किया जा रहा है। इस कारण उपकरण की दक्षता कम हो जाती है। (3) यह उत्पाद की गुणवत्ता एवं चयनात्मकता के लिए हानिकारक है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन-आधारित नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाएँ ऊष्मागतिकीय संतुलन द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब अभिक्रिया का तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो संतुलन अनुपात कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण की दरें कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत हाइड्रोक्रैकिंग अभिक्रिया में, उच्च अभिक्रिया तापमान से द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण मध्यम आवश्ईकता वाले तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है।
तापमान बढ़ने से अभिक्रिया की गति तेज हो जाती है, लेकिन यदि तापमान बहुत अधिक हो जाए, तो हाइड्रोजनीकरण की संतुलन दर में कमी आ जाती है।
प्रतिक्रिया से होने वाले तापमान-वृद्धि के परिणाम बहुत ही गंभीर हो सकते हैं। हल्के मामलों में अवशेष पदार्थों की मात्रा बढ़ जाती है, जबकि गंभीर मामलों में विस्फोट हो सकता
1. इसके कारण उत्प्रेरक पदार्थ टूट सकता है। 2. आंतरिक भागों में आसानी से दरारें पड़ जाती हैं।
अत्यधिक अभिक्रिया तापमान के कारण बेड लेयर का तापमान बहुत अधिक हो सकता है, जिससे अतिताप एवं कोकिंग जैसी समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। साथ ही, उच्च संचालन तापमान से उत्प्रेरकों का जीवनकाल भी कम हो जाता है।
(1) रिएक्टर के अंदर उच्च तापमान वाला अभिक्रिया क्षेत्र बनता है। अभिक्रिया प्रवाह, उच्च तापमान क्षेत्र में तीव्र रूप से अभिक्रिया करता है; बड़े आकार के अणु लगातार टूटते रहते हैं, जिससे और अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है एवं तापमान और भी बढ़ जाता है। ऐसे ही दुष्चक्र के कारण तापमान अनियंत्रित हो जाता है, जिससे गं (2) संचालन के समय बढ़ने के साथ, उत्प्रेरक धीरे-धीरे निष्क्रिय हो जाता है। इसकी भरपाई के लिए यदि अभिक्रिया का तापमान बढ़ाया जाता है, तो उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उत्प्रेरक जल्दी ही अपने अधिकतम डिज़ाइन तापमान तक पहुँच जाता है, जिसके कारण उत्प्रेरक को काम करना बंद करना पड़ जाता है। इस समय, रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित कम तापमान वाले क्षेत्रों में मौजूद उत्प्रेरकों की गतिविधि अभी भी उच्च है; लेकिन इनका पूरा उपयोग नहीं किया जा रहा है। इस कारण उपकरण की दक्षता कम हो जाती है। (3) यह उत्पाद की गुणवत्ता एवं चयनात्मकता के लिए हानिकारक है। हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में, हाइड्रोजन-आधारित नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाएँ ऊष्मागतिकीय संतुलन द्वारा नियंत्रित होती हैं। जब अभिक्रिया का तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो संतुलन अनुपात कम हो जाता है; इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन निष्कासन एवं एरोमैटिक हाइड्रोजनीकरण की दरें कम हो जाती हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत हाइड्रोक्रैकिंग अभिक्रिया में, उच्च अभिक्रिया तापमान से द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण मध्यम आवश्ईकता वाले तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है।